一种粪便脱水设备的制作方法

本发明涉及养殖场粪便处理技术领域，特别涉及一种粪便脱水设备。

背景技术：

对养殖企业或养殖场而言，由于每天要产生大量的牲畜粪便，因此，粪便的处理是一个主要的问题。由于粪便中含有一定量的水分，传统的粪便直接堆放的方式，存在占用场地面积大和对环境污染严重的问题。为有效的解决这一问题，市面上出现了多种用于处理粪液的粪便脱水设备，粪便经过脱水处理后，体积会大幅度减小，这样可减少了堆放占用空间，也方便了堆放和运输，且经合理存放，可减少对环境造成的污染。

目前，常用的粪便脱水设备主要由机架、处理仓、粪便挤压装置及卸料装置几部分构成。其中螺旋轴是粪便挤压装置中实现粪便脱水的关键构件，现有螺旋轴的轴体为锥形轴结构，即由处理仓的进料斗一端至处理仓的卸料口一端，轴体的轴径逐渐增多，这样，在螺旋轴输送物料的过程中，通过空间的逐渐变小，可逐渐增大对粪便的挤压力，实现顺利脱水。

现有粪便脱水设备采用上述螺旋轴结构，虽然可实现粪便的有效脱水，但由于螺旋轴的轴体为锥形轴，导致轴体和螺旋叶片的加工难度较大，尤其是加工螺旋叶片时往往会使用多套冲压模具，这就会增加加工复杂性和成本。另外，在冬季低温环境下，粪便中液体粘度会进一步增大，在相同的过滤时间和条件之下，会进一步降低粪便脱水率，造成现有粪便脱水设备无法达到预期效果。

技术实现要素：

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种降低设备零部件加工难度、降低设备成本、且能达到较好的脱水效果的粪便脱水设备。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种粪便脱水设备，包括机架、支撑在机架内的处理仓、粪便挤压装置及卸料装置；处理仓由上下两壳体连接构成，上壳体靠近一端的上部位置安装有进料斗，下壳体的下部位置设置有排水口，在两壳体的结合处安装有上下两个过滤网，两个过滤网连接形成水平设置的筒状过滤网结构，在上过滤网上设有与进料斗对正的进料开口；所述粪便挤压装置由螺旋轴及驱动机构构成，螺旋轴通过设置在两端的轴支架支撑在机架的上方、且从处理仓内的上下过滤网之间的空间穿过，驱动机构与螺旋轴的一端驱动连接，螺旋轴与处理仓远离进料斗的一端之间留有开口，形成卸料口；卸料装置由卸料压板及给卸料压板施加作用力的弹性顶压件构成，卸料压板挡压在卸料口外；其特征在于：

所述螺旋轴由轴体和螺旋叶片构成；所述轴体由位于两端的支撑段和位于中部的挤压工作段构成，所述螺旋叶片焊接在轴体的挤压工作段上；在沿着物料的输送方向上，轴体的挤压工作段由小轴径段、锥形过渡段及大轴径段依次连接构成；且在沿着物料的输送方向上，螺旋叶片的螺距逐渐减小。

优选的：所述大轴径段的直径为小轴径段直径的1.2～1.4倍；所述大轴径段的长度与小轴径段的长度相等。

优选的：所述螺旋轴为中空轴，在轴体的两端各连接有一液压旋转接头，一端的液压旋转接头通过进水输水管路连接有水泵，另一端的液压旋转接头通过出水输水管路连接有水加热箱，在水加热箱与水泵之间连接有中间输水管路；螺旋轴、两端的液压旋转接头、水泵、水加热箱通过输水管路连接，形成水加热循环通路。

优选的：所述机架为型材焊接的方形框架结构，在机架底部的四个边角位置各安装有一万向轮，在机架底部的横梁上安装有用于固定机架的多个上下可调的螺栓。

优选的：所述驱动机构安装在远离卸料口的一端位置，水加热箱和水泵安装在机架上靠近卸料口的一端位置。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本粪便处理设备对螺旋轴进行了改进设计，将轴体设计为大轴径段和小轴径段通过锥形过渡段连接的结构，即轴体采用阶梯轴结构，其相比于现有锥形状的轴体结构，降低了轴体的加工难度，另外，轴体上焊接的螺旋叶片在进行加工时，大轴径段对应的螺旋叶片和小轴径段对应的螺旋叶片各需要一套冲压模具即可，其相比于现有的锥形轴体上的螺旋叶片每一个螺距段就需要一套冲压模具的结构，大幅度降低了模具成本，从而降低了设备零部件加工难度和降低了设备成本。

2、本粪便处理设备的螺旋轴的轴体采用先细后粗的阶梯结构，且同时螺旋叶片采用螺距逐渐减小的变螺距螺旋叶片，使粪便在输送过程中，挤压力逐渐增大，且粪便进入大轴径段后，进入小排量深度挤压状态，这样，有效延长了粪便的挤压时间，从而达到了较好的脱水效果。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明在处理仓处于拆分状态下的立体结构示意图；

图3是本发明中螺旋轴的结构示意图。

图中：1、机架；2、处理仓；2-1、上壳体；2-2-1、进料斗；2-2、下壳体；2-2-1、排水口；2-3、上过滤网；2-3-1、进料开口；2-4、下过滤网；3、粪便挤压装置；3-1、螺旋轴；3-1-1、轴体；3-1-1a、小轴径段；3-1-1b、锥形过渡段；3-1-1c、大轴径段；3-1-2、螺旋叶片；3-2、驱动机构；4、卸料装置；4-1、卸料压板；4-2、支撑架；4-3、调节螺母；4-4、压簧；5、液压旋转接头；6、进水输水管路；7、水泵；8、出水输水管路；9、水加热箱；10、中间输水管路；11、万向轮；12、螺钉。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1-3，一种粪便脱水设备，主要包括机架1、支撑在机架内的处理仓2、粪便挤压装置3及卸料装置4几个组成部分。

处理仓由上下两壳体连接构成，上壳体2-1靠近一端的上部位置安装有进料斗2-1-1，下壳体2-2的下部位置设有排水口2-2-1。在两壳体的结合处安装有上过滤网2-3和下过滤网2-4，两过滤网连接形成水平设置的筒状过滤网结构。在上过滤网上设有与进料斗对正的进料开口2-3-1。

所述粪便挤压装置由螺旋轴3-1及驱动机构3-2构成。螺旋轴通过设置在两端的轴支架支撑在机架的上方，且从处理仓内的上下过滤网之间的空间穿过，上述轴支架可采用轴承座与轴承的配合结构。驱动机构与螺旋轴的一端驱动连接，具体的，驱动机构可由电机、链轮传动机构构成。螺旋轴与处理仓远离进料斗的一端之间留有开口，形成卸料口。

卸料装置由卸料压板4-1及给卸料压板施加作用力的弹性顶压件构成，卸料压板挡压在卸料口外。上述弹性顶压件可参考现有的弹性顶压件结构，具体的，由支撑架4-2、调节螺母4-3、压簧4-4构成，支撑架和调节螺母均与螺旋轴的轴体通过螺纹连接，支撑架的端部设有压紧在卸料口外的压环部，压簧通过调节螺母顶压在卸料压板的外端面上，卸料压板的内端面压紧在压环部上。通过调整调节螺母的位置，可改变压簧的压缩量，这样，就可调节卸料压板作用在卸料口处的压紧力，从而来调节处理仓的卸料口处的卸料压力。

本技术方案的发明点之一是对螺旋轴进行改进设计，具体为：

所述螺旋轴由轴体3-1-1和螺旋叶片3-1-2构成。所述轴体由位于两端的支撑段和位于中部的挤压工作段构成，所述螺旋叶片焊接在轴体的挤压工作段上。在沿着物料的输送方向上，轴体的挤压工作段由小轴径段3-1-1a、锥形过渡段3-1-1b及大轴径段3-1-1c依次连接构成，其中锥形过渡段的作用实现小轴径段和大轴径段的过渡连接，其长度较短。且在沿着物料的输送方向上，螺旋叶片的螺距逐渐减小。

上述粪便脱水设备中：所述大轴径段的直径进一步优选为小轴径段直径的1.2～1.4倍；所述大轴径段的长度进一步优选为与小轴径段的长度相等。

上述粪便脱水设备中：所述螺旋轴进一步采用中空轴，在轴体的两端各连接有一液压旋转接头5，一端的液压旋转接头通过进水输水管路6连接有水泵7，另一端的液压旋转接头通过出水输水管路8连接有水加热箱9，在水加热箱与水泵之间连接有中间输水管路10。螺旋轴、两端的液压旋转接头、水泵、水加热箱通过输水管路连接，形成水加热循环通路，上述水加热箱的加热方式可参考现有家用热水器的加热方式。上述进水输水管路优选与轴体的小轴径段的端部连接，同时出水输水管路优选与轴体的大轴径段的端部连接。这样，保证了进料位置为较高的温度区，使粘度较大的粪便达到最佳的脱水效果。

上述粪便脱水设备中：所述机架进一步优选为型材焊接的方形框架结构，在机架底部的四个边角位置各安装一万向轮11，便于脱水设备移动位置。在机架底部的横梁上安装有用于固定机架的多个上下可调的螺栓12。螺栓的设置方便了整个粪便脱水设备移动到位后的固定。具体的，当设备移动到目的位置时，顺时针旋转四个螺栓，使螺栓底部接触地面，继续顺时针旋转螺栓，至万向轮离开地面10-15mm为止，实现脱水设备的固定。当脱水设备需要移动时，逆时针旋转四个螺栓，使万向轮接触地面，继续逆时针旋转四个螺栓，使螺栓底部距地面30-50mm，可实现万向轮的移动。

上述粪便脱水设备中：所述驱动机构优选安装在远离卸料口的一端位置，水加热箱和水泵安装在机架上靠近卸料口的一端位置。这样，可实现结构件的合理布局，使整个设备结构紧凑。

本粪便脱水装置，通过驱动机构带动螺旋轴转动，粪便从进料斗进入到处理仓内，进入到处理仓的粪便首先经过轴体的小轴径段，在小轴径段螺旋叶片的作用下，逐渐向卸料口方向输送，随着螺旋叶片的螺距逐渐减小，粪便被逐渐挤压，当通过锥形过渡段进入到大轴径段后，粪便通过的横截面面积变小，同时螺旋叶片的螺距继续变小，使粪便进入深度挤压，在粪便通过螺旋轴输送的整个过程中，挤压力逐渐增大，特别是进入到大轴径段后，挤压力明显增加，随着粪便被挤压输送，粪便中的水分被挤出，并通过上下过滤网上的过滤孔滴落到下壳体内，最后通过下壳体下部的排水口排出；当螺旋叶片的螺距达到最小时，挤压力达到最大，这时脱水后的粪便会将卸料压板挤开，从卸料口排出，实现了粪便脱水。

在粪便的整个挤压脱水的过程中，粪液始终与螺旋轴接触，而螺旋轴做成中空轴，在中空轴两端分别安装一液压旋转接头，两端的液压旋转接头通过输水管路与水泵和加热水箱，形成水加热循环通路。这样，在低温环境下、特别是冬季环境下，可开启加热循环通路，对螺旋轴进行加热，提高螺旋轴的温度，从而保证了低温环境下粘度较大的粪便的脱水效果。